OCÉAN ET CHANGEMENT CLIMATIQUE : LES NOUVEAUX DÉFIS - Focus sur 5 grands thèmes du Rapport Spécial " Océan et Cryosphère "
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OCÉAN ET CHANGEMENT CLIMATIQUE : LES NOUVEAUX DÉFIS Focus sur 5 grands thèmes du Rapport Spécial « Océan et Cryosphère » ocean-climate.org
A propos de la Plateforme Océan et Climat La Plateforme Océan et Climat (POC) est née d’une alliance entre des organisations non gouvernementales et des instituts de recherche et regroupe plus de 70 organisations, organismes scientifiques, universités, institutions de recherche, etc. dont l’objectif est de valoriser l’expertise scientifique et de porter un plaidoyer sur les enjeux océan-climat auprès des décideurs politiques et du grand public. Forte de son expertise, la POC vient en appui des décideurs en besoin d’information scientifique et d’orientation dans la réalisation des politiques publiques. La POC répond également à une nécessité aussi bien exprimée par la communauté scientifique que par les représentants du secteur privé et de la société civile : l’existence d’un espace de rencontre, d’échange et de réflexion autour duquel les acteurs de l’océan et du climat peuvent construire une approche efficace et holistique face à l’enjeu de la protection des écosystèmes marins et la lutte contre le changement climatique. AQUARIUMS ET ETABLISSEMENTS PUBLICS Ce document a été réalisé par la Plateforme Océan et Climat. MUSEES D’ENSEIGNEMENT, DE FORMATION ET DE RECHERCHE FONDATIONS Ont participé à la réalisation de ce document : Aquarium Tropical de la Porte Dorée Institut Océanographique, Fondation Albert 1er, Prince de Monaco Institut Océanographique Paul Ricard Museum National d’Histoire Naturelle ENTREPRISES ET Nausicaa ORGANISATIONS PROFESIONNELLES Océanopolis 6% 18 % Union des Conservateurs d’Aquariums 10 % 3% Coordination : Françoise Gaill 13 % Animation et réalisation: COLLECTIVITES, SERVICES DE Anaïs Deprez, Emilie Etienne, Aline Meidinger, Charlotte Begouen-Demaux, Gauthier Carle L’ETAT ET ORGANISATIONS 50 % INTERNATIONALES Avec le concours de: Elodie Bernollin, Directrice de la comunication, Fondation Tara Océan Réalisation graphique : ASSOCIATIONS Natacha Bigan Pour citer le document: PLATEFORME OCEAN ET CLIMAT, 2019, Océan et Changement climatique : les nouveaux défis. Focus sur 5 grands thèmes du Rapport Spécial « Océan et Cryosphère », 40 pages Septembre 2019 2 3
TABLE DES MATIÈRES Introduction A propos de la Plateforme V P3 ue de l’espace, notre Terre est bleue. Et pour Climat, une coalition de scientifiques de différentes Océan et Climat cause, l’Océan, plus grand écosystème de la disciplines, ONG, aquariums, institutions françaises planète, représente 71% de la surface du globe et internationales, réunis en amont de la COP21 pour P7 Introduction et plus de 90% du volume de l’habitat disponible pour intégrer l’Océan à l’agenda politique. Cette dynamique le monde vivant. collective a été couronnée de succès, notamment par l’intégration de l’Océan dans le préambule de l’Accord FICHE 1 A la fois puits de carbone (captant 30% des émissions de Paris, et la publication d’un rapport spécial sur P 9 Océan et climat : où en est-on ? humaines) et réservoir de chaleur (ayant absorbé 93% « l’Océan et la Cryosphère dans le contexte du change- Christine Causse et Françoise Gaill de la chaleur émise depuis la révolution industrielle), ment climatique » par le Groupe Intergouvernemental l’Océan joue un rôle clé dans la régulation du climat en des Experts sur le Climat (GIEC) en septembre 2019. FICHE 2 limitant le réchauffement climatique global. Il occupe également une place centrale dans nos sociétés hu- Seule ONG française à avoir participé à la relecture P 13 L’Océan se réchauffe maines, puisqu’environ 30 % de la population mondiale gouvernementale de ce document majeur, la Plate- Christine Causse vit à moins de 100 km des côtes, que près de 3 milliards forme présente aujourd’hui « Océan et Changement d’êtres humains dépendent des ressources en protéïnes Climatique : Les nouveaux défis. », un livret décryptant FICHE 3 d’origine marine, et que de nombreuses activités éco- 5 grands thèmes abordés dans ce rapport : réchauf- nomiques comme le transport de marchandises ou le fement, fonte des glaces, montée du niveau des eaux, P18 La mer monte de plus en plus vite tourisme sont liées à la mer. événements extrêmes, et désoxygénation. Autant de Gabriel Picot phénomènes alarmants qui constituent de véritables Cependant, l’Océan est aujourd’hui fortement affecté défis pour l’avenir, et dont les interactions complexes FICHE 4 par les activités humaines, qui altèrent sa capacité à sont résumées au sein des deux graphiques synthé- P22 L’Océan Austral est sous pression limiter les effets du changement climatique. Il est urgent tiques « Les interactions Océan-Climat : des liens de Nadia Améziane de maintenir la qualité fonctionnelle des écosystèmes cause à effet » et « Océan et changement climatique: marins et de restaurer ceux qui se dégradent pour panorama des conséquences ». FICHE 5 sauvegarder l’avenir de notre planète. Un Océan en bonne santé, c’est un climat protégé, et P26 Vers des évènements extrêmes Une action politique forte et scientifiquement éclairée la bonne compréhension des ces liens de cause à effet Corinne Bussi-Copin est aujourd’hui indispensable pour lutter contre le conditionne aujourd’hui notre capacité à préserver changement climatique. L’Océan a longtemps été le un monde durable, et respectueux du vivant dans son FICHE 6 grand absent des négociations climatiques. C’est de ensemble. P30 L’Océan perd de l’oxygène ce constat qu’est née en 2014 la Plateforme Océan et Michel Hignette P34 SCHÉMA FONCTIONNEL Les conséquences des activités humaines sur les intéractions océan et climat Gabriel Picot P36 CARTE HEURISTIQUE Océan et changement climatique : panorama des conséquences Corinne Bussi-Copin, Céline Liret, Emilie Etienne P38 Ressources 6 7
Fiche OCÉAN ET CLIMAT : 1 OÙ EN EST-ON ? Christine Causse, Nausicaa. Françoise Gaill, CNRS et Plateforme Océan et Climat. L’ océan et la cryosphère (neige, glace, glaciers, banquises, sols gelés) sont à la base des équilibres permettant la vie sur notre planète. Ils sont également au cœur de la régulation du climat. Le réchauffement global résultant de l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre liée aux activités humaines provoque de nets changements, parfois irréversibles, des milieux océaniques et de la cryosphère. L’impact de ces changements se fera sentir du sommet des montagnes jusqu’aux grands fonds océaniques, entraînant le bouleversement des conditions de vie et des risques sans précédents pour les organismes vivants, les écosystèmes et les communautés humaines. 1 LES CONSÉQUENCES comprennent notamment un réchauffement constant de l’eau de mer, l’acidification et la désoxygénation de l’océan, DES ACTIVITÉS une diminution de la couverture neigeuse sur l’hémisphère nord, un retrait général des glaciers de montagne et des HUMAINES banquises du Groenland et de l’Antarctique, ainsi qu’une fonte du permafrost (terres gelées en permanence). Cer- Au cours de l’Histoire de notre planète, des changements tains de ces changements sont irréversibles à l’échelle des ont affecté l’océan et la cryosphère de manière naturelle. sociétés humaines, allant de plusieurs décennies jusqu’à Cependant, ceux qui se produisent actuellement sont sans plusieurs siècles. équivalent par leur vitesse d’apparition, leur amplitude et leur étendue. Les résultats scientifiques démontrent L’océan est au centre de la régulation du climat. En effet, que la majeure partie des changements qui affectent il a déjà absorbé plus de 90% de l’excès de chaleur dû au l’océan et la cryosphère ont des causes liées aux activités changement climatique induit par les activités humaines humaines. Avec le changement climatique, des conditions et limite ainsi la hausse de température de l’atmosphère. environnementales inédites depuis des millions d’années Il stocke et redistribue d’énormes quantités de chaleur sont observées dans l’océan et la cryosphère. autour du globe par l’intermédiaire des courants marins, entre l‘équateur et les pôles, et entre la surface et le fond. En se réchauffant, l’eau de mer se dilate et les masses 2 LE CHANGEMENT DES d’eaux océaniques occupent alors plus d’espace, c’est l’un des principaux mécanismes responsables de l’élévation du CONDITIONS niveau moyen des mers. L’augmentation de la fonte des glaces a contribué à l’accélération de la hausse du niveau ENVIRONNEMENTALES moyen des océans au cours des dernières décennies (degré de confiance très élevé). Les modifications qui touchent l’océan et la cryosphère jouent un rôle clé dans la détermination du climat pla- Par ailleurs, l’eau chaude est moins dense que l’eau froide. nétaire. De plus, les impacts de ces changements sur les Ainsi, dans l’océan, les premières centaines de mètres écosystèmes et les sociétés humaines sont désormais d’eau plus chaude et moins salée recouvrent les eaux in- évidents (degré de confiance élevé). Ces changements termédiaires plus froides. Avec le réchauffement des eaux 9
de surface, ce phénomène de stratification s’accentue et le brassage des différentes masses d’eaux devient l’atmosphère. Il s’agit d’un gaz qui contribue fortement à l’effet de serre par son potentiel de réchauffement Les écosystèmes marins réagissent aux modifications du milieu liées au changement climatique. Les récifs 5 FAIRE FACE AUX plus difficile. Cela limite alors le transport d’oxygène vers les grands d’environ 25 fois celui du CO2. coralliens sont de plus en plus sujets à des mortalités de masse. En effet, lorsque la température de l’eau EFFETS DU CHANGEMENT fonds marins où les organismes vivants en ont besoin pour respirer. Les micro-organismes ont également 4 DES MENACES augmente ils subissent des phénomènes de blanchis- sement. Ainsi, ils perdent les algues unicellulaires avec CLIMATIQUE besoin de cet oxygène pour assurer la dégradation de la matière organique, indispensable au cycle de la vie POUR LES SOCIÉTÉS lesquelles ils vivent en symbiose et qui leur donnent leur belle couleur, puis deviennent blancs et sont privés Réduire les émissions de gaz à effet de serre permettrait de limiter les risques et même de les supprimer dans dans l’océan. HUMAINES de 70% de leur nourriture. certains cas. Ainsi, l’efficacité des mesures d’adaptation en serait renforcée. En absorbant environ 20% à 30% des émissions de Les espèces marines qui vivent sur le récif perdent Environ 27% de la population mondiale, soit 1,9 milliards CO2 liées aux activités humaines, l’océan a contribué ainsi leur habitat naturel. De plus, les organismes qui Toutefois, des changements tels que l’élévation du niveau de personnes, vit à moins de 100 km des côtes et à moins à limiter le dioxyde de carbone dans l’atmosphère et se construisent un squelette ou une coquille calcifiée de la mer ou la perte de la couverture glaciaire vont se de 100 m au-dessus du niveau de la mer. Environ 13% ainsi réduire l’amplitude de l’effet de serre. (coraux, mollusques) sont eux menacés par l’acidification poursuivre pendant plusieurs siècles quels que soient de la population mondiale vit dans l’Arctique ou dans Toutefois, le CO2 qui se dissout dans l’eau provoque des eaux. Les facteurs de stress liés au changement les scénarios d’émission de gaz à effet de serre. De plus, les régions de hautes montagnes. une réaction chimique qui accroît l’acidité de l’eau de climatique se combinent avec d’autres perturbations certains des bouleversements en cours qui affectent Leur vie, mais aussi celle des habitants vivant à l’inté- mer. Elle devient ainsi plus corrosive pour les orga- du milieu d’origine humaine comme par exemple la l’océan et la cryosphère ne sont pas réversibles (sur rieur des terres ou loin des régions glacées, est liée nismes marins tels que les coraux ou les mollusques pollution, ce qui augmente leur vulnérabilité. des échelles de temps allant de plusieurs décennies à à l’état de l’océan et de la cryosphère. En effet, ces (moules, huîtres...) qui fabriquent un squelette ou une Ainsi, les poissons subissent la pression de la pêche qui plusieurs siècles). deux systèmes naturels influencent les conditions du coquille calcifiée. s’ajoute au changement de leur milieu lié au réchauf- maintien de la vie sur la planète. fement climatique. Des actions urgentes doivent donc être entreprises L’augmentation de la température de l’eau, la désoxy- pour réduire les émissions, atténuer les conséquences Toutes les populations dépendent de l’océan qui génation et l’acidification sont ainsi les trois menaces Beaucoup d’espèces voient leur aire de répartition du changement climatique et s’adapter à leurs effets. est le siège de nombreuses activités : transport de principales liées au changement climatique provoquant se modifier avec l’évolution de leur environnement : marchandises et de personnes, nourriture (pêche et des bouleversements océaniques. Ces facteurs de localement certaines espèces disparaissent alors que aquaculture), tourisme, santé, loisirs... stress ont une influence globale puisqu’ils affectent des espèces nouvelles s’introduisent. La disponibilité et Les produits de la mer représentent 20% de l’apport l’océan jusqu’à plus de 1 000 m de fond et impactent l’abondance de ressources marines sont ainsi modifiées. en protéines (hors céréales) de l’alimentation humaine tous les écosystèmes marins. mondiale et 80% du transport international de mar- chandise se fait par la mer. Par ailleurs, les changements qui touchent la cryosphère sont également omniprésents. Les glaciers de montagne, La sécurité des populations côtières est liée à l’état l’océan Arctique et les calottes polaires du Groenland de l’océan. L’augmentation rapide du niveau de la mer et de l’Antarctique voient leurs glaces fondre avec le et de la fréquence de tempêtes violentes menace des réchauffement de l’atmosphère et de l’océan (degré millions de vies, mais aussi les moyens de subsistance de confiance très élevé). de nombreuses populations et des milliards de dollars d’infrastructures côtières. 3 L’INFLUENCE Entre autres, la montée du niveau de la mer provoque des entrées d’eaux salées dans les terres qui altèrent SUR LE CHANGEMENT les nappes phréatiques (sources d’eau potable) et les eaux d’irrigation le long des côtes. En parallèle, les CLIMATIQUE changements de la cryosphère vont avoir des consé- quences sur la sécurité d’approvisionnement en eau Les modifications du taux d’évaporation à la surface des populations qui dépendent de l’eau de fonte des des océans affectent le cycle de l’eau, essentiel au glaciers. maintien de la vie sur Terre. De plus, les changements affectant le cycle de l’eau La couverture glaciaire en montagne et aux pôles reflète – comme par exemple l’intensité et la fréquence des les rayons solaires et les renvoie vers l’espace – lorsque pluies qui sont liées à l’évaporation de l’eau de mer la glace fond, les surfaces de terre ou d’eau libérées – accroissent le risque d’inondations dans certaines sont plus sombres et ainsi absorbent plus ces rayons régions et de sécheresses dans d’autres. L’adaptation que les surfaces blanches, ce qui amplifie encore le à ces phénomènes va passer par la mise en place de réchauffement. De plus, lorsque le permafrost (terres systèmes de régulation du régime des eaux (eaux Figure 1 : Les composants clés des systèmes océaniques et de la cryosphère, et leur évolution dans le gelées en permanence) fond, des quantités potentielle- provenant de la fonte des glaces et gestion des eaux contexte du changement climatique. ment très importantes de méthane sont relâchées dans pluviales par exemple). Source: IPCC, SROCC, 2019. Chapitre 1 10 11
Les effets du changement climatique sur l’océan incluent la cryosphère incluent la diminution de la couverture la hausse du niveau des mers, l’accroissement du contenu glaciaire Arctique, la perte de glace en Antarctique et thermique de l’océan et du nombre de vagues de chaleur au Groenland, la perte de masse des glaciers, la fonte du marines, la désoxygénation et l’acidification. Ceux affectant permafrost et la diminution de la couverture neigeuse. Fiche L’OCÉAN 2 SE RÉCHAUFFE Christine Causse, Nausicaa L’ océan, qui a déjà absorbé 93% de l’excès de chaleur lié au changement climatique planétaire, se réchauffe à toutes les profondeurs, avec des variations régionales. Ce phénomène va se poursuivre au XXIème siècle et pendant plusieurs siècles. • À l’échelle mondiale, le réchauffement de l’océan est plus prononcé près de la surface. De 1971 à 2010, les 75 premiers mètres de profondeur se sont réchauffés de 0,11 °C par décennie. • Les vagues de chaleur océaniques et les événements extrêmes plus fréquents auront des conséquences sur les écosystèmes marins et côtiers en altérant leur fonctionnement et en provoquant une diminution de la biodiversité. • La mise en place de mesures d’adaptation et d’atténuation peut limiter les conséquences sur les communautés humaines (sécurité, santé, ressources et activités économiques). 1 DE QUEL PHÉNOMÈNE La température de l’air à la surface de l’océan Arctique augmente environ deux fois plus vite que la température Figure 2 : Localisations des régions où se sont produits les événements extrêmes en lien avec les changements S’AGIT-IL ? moyenne mondiale. Une augmentation de température même légère peut potentiellement déséquilibrer et faire affectant l’océan (sélection d’évènements qui ont eu lieu entre 1998 et 2017). L’océan mondial couvre 71% de la surface de la planète fondre rapidement de grandes surfaces de glace. En se Source: IPCC, SROCC, 2019. Chapitre 6ܹ et contient environ 97% de l’eau sur Terre. Il joue un rôle réchauffant, l’eau se dilate et occupe plus d’espace, ce qui déterminant pour le climat mondial puisqu’il échange en contribue à l’augmentation du niveau moyen de la mer. À RETENIR permanence de la chaleur avec l’atmosphère, la stocke et la redistribue de l’équateur vers les pôles et de la surface Dans l’océan, différentes couches d’eau se superposent : • L’océan a absorbé plus de 90% de l’excès de chaleur et 30% du dioxyde de carbone liés aux vers le fond par l’intermédiaire des courants marins. Depuis dans les premières centaines de mètres, des eaux plus activités humaines. 1950, l’océan a absorbé plus de 90% de l’excès de chaleur chaudes et peu salées recouvrent des eaux froides et salées accumulé dans le système climatique lié à l’effet de serre plus denses. Ainsi, le réchauffement des eaux de surface • L’océan va continuer à absorber de la chaleur au cours de ce siècle. Selon les modèles, il est (degré de confiance élevé). L’océan modère ainsi les fluc- accentue le phénomène de stratification de l’océan. Le probable qu’il emmagasine entre 3 et 6 fois ce qu’il a déjà absorbé depuis 1900 : soit de 1 500 ZJ tuations du climat et limite le réchauffement planétaire. mélange entre eaux de surface et eaux profondes diminue, (un Zeta Joule = 1021 Joules) à 3 000 ZJ additionnels d’ici 2100. ce qui limite leurs échanges en chaleur, en carbone et en • On observe que le pH de l’océan (mesure de l’acidité) diminue de ~0.02 unités de pH par Avec le réchauffement planétaire, la température de l’océan oxygène. Il est très probable que ce phénomène de stra- augmente. En effet, la température moyenne de l’océan tification se poursuive de façon significative au cours du décennie depuis que les mesures existent. de surface - entre 0 et 75 m de profondeur - a augmenté XXIème siècle dans les premiers 200 m de la colonne d’eau. • Les prévisions globales estiment que la diminution du taux d’oxygène dans l’océan sera de 3,5% depuis les années 1970 de 0,11°C par décennie (degré de d’ici 2100 (degré de confiance moyen). confiance élevé). Entre 2004 et 2016, les couches océa- À la surface de la Terre, l’énergie du soleil est transformée niques supérieures (0 à 700 m) et intermédiaires (700 à en chaleur qui évapore l’eau, détermine les mouvements • La hausse du niveau moyen des mers est liée aux taux d’émissions de gaz à effet de serre. Sa 2 000 m) se sont réchauffées (quasiment certain), tout atmosphériques, les courants marins et le climat. Depuis valeur sera comprise entre 0,43 m (intervalle probable entre 0,29 et 0,59) et 0,84 m (intervalle comme les couches profondes en-dessous de 4 000 m les années 1950, l’atmosphère et l’océan se sont réchauffés probable entre 0,61 et 1,10) en 2100 selon les scénarios d’émission. dans l’hémisphère sud (degré de confiance élevé). à la suite de l’influence des activités humaines sur le climat. 12 13
Environ 84% à 90% des vagues de chaleur océaniques peuvent être attribuées au réchauffement climatique in- les plus basses (+1,5°C), 90% des coraux pourraient être observés dans l’océan au cours de la dernière décennie duit par les activités humaines (degré de confiance élevé). impactés par le changement climatique. . Que peut-il se passer à terme selon les différents scénarios ? Au cours du XXIème siècle, la chaleur va continuer à cette même période, il est très probable que le phéno- pénétrer de la surface vers le fond et l’océan devrait mène de stratification des eaux lié au réchauffement continuer à se réchauffer pendant plusieurs siècles. Sur des eaux de surface se poursuive de façon significative. Figure 1 : Réchauffement de 1981 à 2018 en fonction de la profondeur avec des intervalles de confiance de 90%. Source: IPCC, SROCC, 2019. Chapitre 6ܹ 2 LES CONSÉQUENCES Les évènements extrêmes, tels que les vagues de chaleur marines ou les tempêtes, accentuent le changement des SUR LES SYSTÈMES écosystèmes (degré de confiance très élevé). De nouvelles conditions environnementales dans l’océan vont avoir des Changement global de la tempé- NATURELS conséquences sur la physiologie, la distribution et l’écologie des organismes marins, du plancton à la baleine, et donc rature de surface de l’océan (°C) par rapport à la période 1986-2005 avec un intervalle de 5-95%. sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes Que constate-t-on aujourd’hui ? (degré de confiance élevé). Le stockage de chaleur dans l’océan accroît les risques Les changements affectant les océans polaires et la cryos- de vagues de chaleur et autres évènements extrêmes. Les phère ont un impact sur la production primaire marine (degré vagues de chaleur océaniques sont des épisodes inhabi- de confiance moyen) et donc sur les chaînes alimentaires tuels de réchauffement des températures de surface de et les écosystèmes (degré de confiance élevé). Cela a des la mer qui perdurent de quelques jours à plusieurs mois Taux de probabilité de l’occurrence conséquences sur l’abondance, la composition en espèces de vagues de chaleur océaniques : et peuvent concerner des milliers de km2. Ces vagues et la répartition géographique du zooplancton, des crusta- moyenne globale par rapport de chaleur et les grandes poches d’eau anormalement cés, des poissons et des prédateurs qui s’en nourrissent. à la période 1850-1900 avec un chaudes qui en résultent, peuvent être observées dans Des espèces subarctiques vont se déplacer vers le nord intervalle de 5-95%. Un taux de plusieurs régions marines. Les premières vagues de cha- et entrer en compétition avec des espèces de l’Arctique probabilité de 10 est équivalent à leur marines ont été étudiées en Méditerranée en 2003 (degré de confiance moyen). Certains organismes marins une probabilité dix fois supérieure avec des températures en été de 1 à 3°C au-dessus des de voir se produire une vague de vont par ailleurs devenir plus rares localement. chaleur par rapport à ce qui s’est moyennes saisonnières. Puis, en 2011 au large de la côte produit dans les années 1850-1900. ouest de l’Australie où la température a atteint + 5°C par Par ailleurs, les récifs coralliens sont touchés par des rapport à la normale saisonnière pendant 10 semaines. phénomènes de blanchissement (expulsion des algues De 2013 à 2015, le Pacifique Nord-Ouest a connu les plus symbiotiques entraînant la mort des coraux) liés à l’aug- fortes vagues de chaleur jamais enregistrées (+ 6,2°C). La Figure 2 : Changements affectant l’océan : observations et projections concernant le contenu thermique et la pro- mentation de la température de l’eau et aux vagues de babilité de l’occurrence de vagues de chaleur selon les scénarios d’émissions basses (RCP2.6) et hautes (RCP8.5). fréquence de ces vagues de chaleur a très probablement chaleur marines. Selon les scénarios basés sur les émissions doublé depuis les années 1980. Source: IPCC, SROCC, 2019. SPM 14 15
De plus, les vagues de chaleur océaniques devraient On s’attend à des déclins d’espèces marines aux basses sécurité alimentaire, économique, la culture, les modes Les écosystèmes côtiers (marais, mangroves, herbiers, très probablement devenir plus intenses, plus longues latitudes (degré de confiance moyen), une extension des de vie traditionnels et des risques pour la santé. kelps, récifs de coraux, bancs d’huîtres et de moules) et plus étendues spatialement. Les évènements ex- aires géographiques vers le nord (degré de confiance offrent une protection et une réduction des risques aux trêmes qui se produisaient rarement (vagues de chaleur élevé), une arrivée plus précoce d’événements biolo- Les impacts pressentis à terme communautés littorales. Des mesures de préservation océaniques, cyclones très violents) devraient devenir giques (degré de confiance élevé) et un déplacement et de restauration de ces écosystèmes peuvent offrir de plus en plus fréquents au cours du siècle selon tous général de la biomasse et de la composition des espèces Les services écosystémiques assurés par l’océan et la de nombreux bénéfices (y compris économiques) aux les scénarios d’émissions. (degré de confiance très élevé). Les effets combinés cryosphère (stockage de chaleur et de carbone, fourniture populations côtières (degré de confiance élevé). du réchauffement de l’eau, de la désoxygénation, de d’eau et de nourriture, ressources en énergie renou- Par ailleurs, certains courants marins de l’Atlantique l’acidification et de changements dans la disponibi- velable, commerce, transport, tourisme, loisir, culture, Par ailleurs, s’appuyer sur les savoirs autochtones et pourraient ralentir. Selon tous les scénarios, il est très lité des nutriments devraient accentuer la perte de santé…) vont être modifiés, altérés ou supprimés avec locaux permettrait également de compléter le savoir probable que la grande boucle de circulation marine qui richesses des espèces des écosystèmes côtiers. Les le changement climatique (degré de confiance élevé). scientifique pour mettre en place des réponses efficaces parcourt l’Atlantique (circulation méridienne océanique communautés benthiques (espèces qui vivent sur le Vont ainsi apparaître des menaces accrues impac- adaptées au contexte. de retournement de l’Atlantique ou AMOC) s’affaiblisse fond) de l’océan profond vont subir des changements tant les services assurés par les écosystèmes marins, au cours du XXIème siècle (degré de confiance élevé). structurels et fonctionnels qui auront des conséquences notamment des risques pour la santé humaine et des L’atténuation Cependant, il est très improbable que ce courant s’ef- sur le cycle du carbone au cours de ce siècle (degré risques de conflits liés aux changements. De plus, les fondre ou subisse une transition brusque. Si cela se de confiance moyen). modifications du régime des pluies liées à la hausse Il est nécessaire d’adopter des politiques de réduction produit, les impacts sur le climat seraient importants. des températures océaniques vont menacer la sécurité des émissions de carbone ambitieuses. La mise en place Dans certains modèles climatiques, le risque d’un ra- lentissement brutal du courant polaire de l’Atlantique 3 LES CONSÉQUENCES de l’approvisionnement en eau, avec notamment des risques accrus de tempêtes sévères et d’inondations d’actions urgentes pour atténuer le réchauffement global représente la meilleure option pour limiter les appelé gyre subpolaire (SPG) a été identifié sur des échelles plus courtes, mais avec des impacts potentiels SOCIO-ÉCONOMIQUES dans certaines régions et de sécheresses dans d’autres. changements affectant l’océan et la cryosphère et pour trouver des solutions d’adaptation et de développement moins importants. Les impacts déjà ressentis par les 4 COMMENT FAIRE durable efficaces. De nombreuses modifications affectant l’océan et la cryosphère ont un effet rétroactif sur le changement communautés humaines FACE ? Les écosystèmes tels que les mangroves, marais, littoraux et herbiers peuvent représenter une solution basée sur climatique. L’évaporation accrue de l’eau océanique dû Les changements affectant la répartition et la disponi- la nature (carbone bleu) : le stockage de carbone par au réchauffement de l’eau a un impact, par exemple, bilité des ressources biologiques marines impactent les L’adaptation unité de surface effectué par ces écosystèmes marins sur le cycle de l’eau car elle augmente la quantité d’eau communautés humaines qui dépendent directement est beaucoup plus important que pour des surfaces contenue dans l’atmosphère, induisant des précipita- de l’océan, comme celles qui vivent de la pêche et de Des actions doivent être envisagées pour s’adapter aux végétalisées terrestres (degré de confiance élevé). tions accrues. l’aquaculture. Il y a en effet des conséquences sur la risques hydriques (inondations ou sécheresses) telles que la mise en place d’infrastructures pour gérer les Par ailleurs, le renforcement d’outils légaux et des pluies, récupérer l’eau de fonte et réguler le débit des conventions internationales telles que la Convention cours d’eau, afin de sécuriser l’approvisionnement en sur le Droit de la mer des Nations unies (UNCLOS) eau pour les populations qui en dépendent. peut faciliter la mise en place, le suivi et assurer le Au niveau agricole, des stratégies d’adaptation pourraient respect de mesures adéquates face aux défis du chan- inclure le développement de cultures plus adaptées gement climatique touchant l’océan (dispositions sur aux futures conditions climatiques. le contrôle des pollutions en mer ou la préservation des ressources vivantes et des écosystèmes, etc.). Investir dans des stratégies de prévention (déployer des La coopération internationale sur la gouvernance de systèmes d’observation en mer type bouées flottantes, l’océan, des côtes et de la cryosphère est essentielle des équipements de prévision météorologique, des face à ces défis climatiques. systèmes d’alerte, etc.) face aux évènements extrêmes est très probablement moins onéreux que le coût de réparation après un désastre climatique (degré de confiance moyen). S’adapter aux menaces inclut l’amé- lioration des infrastructures côtières, la relocalisation des services essentiels et une réponse plus rapide et plus efficace de la part des services d’urgence et de santé, avec dans certains cas la nécessité de relocali- sation des populations. 16 17
fonte des glaciers, variable entre 10 cm et 2 m d’équivalent 2 QUELLES SONT LES d’eau par an. Depuis 2006, cette perte est estimée à 278 CAUSES DE L’ÉLÉVATION (+/-113) milliards de tonnes/an. Ce phénomène s’explique LA MER MONTE DE en partie par la réponse retardée des glaciers au réchauf- Fiche 3 DU NIVEAU DE L’OCÉAN ? fement naturel de la planète après cette petite glaciation. Entre 2006 et 2015, on estime que les glaciers ont contribué PLUS EN PLUS VITE pour 0,77 (+/-0,31) mm/an à la hausse de la mer. La dilatation de l’eau sous l’effet de la température La fonte des calottes polaires du Groenland et de l’Antarctique Gabriel Picot, Aquarium tropical de la Porte Dorée Lorsqu’un corps chauffe, il prend plus de place. En se ré- chauffant, l’eau de mer se dilate donc le niveau de la mer Le réchauffement de l’atmosphère conduit à une fonte L augmente. On estime que depuis 1993 et le début des importante de la glace qui recouvre le Groenland et le e rapport du GIEC sur l’océan et la cryosphère, paru le 25 septembre 2019 alerte en particulier sur observations satellites, la dilatation explique une montée continent Antarctique. L’eau de fonte finit par se retrou- les problèmes posés par la montée du niveau de la mer. Déjà observée dans de nombreuses régions, du niveau de la mer global de 1,1 (+/-0,3) mm/an. ver dans la mer. On observe depuis 1992 une fonte très avec des effets parfois perceptibles, elle devrait s’accélérer fortement et se poursuivre dans les marquée dans les régions côtières du Groenland et en siècles à venir, en menaçant de nombreux territoires côtiers et de basse altitude. La fonte des glaciers Antarctique de l’Ouest. Entre 2006 et 2015 les calottes polaires ont perdu chaque année environ 433 (+/-30) mil- Les glaciers couvrent environ 730 000 km² des terres liards de tonnes/an. Cumulés, ces apports représentent 1 LA MONTÉE DU À partir des années 1990, les mesures réalisées par les sa- tellites ont révélé que de 1994 à 2018, l’océan est monté de émergées. Depuis la fin du Petit Âge Glaciaire (vers 1850), on observe dans presque toutes les chaînes de montagnes une une hausse du niveau de la mer de 1,12 (+/-0,08) mm/an sur cette même période. NIVEAU DE LA MER 8,5 cm, soit à une vitesse moyenne de plus de 3,6 mm/an. L’élévation du niveau de l’océan s’est donc accélérée entre S’ACCÉLÈRE le milieu du XXème siècle et ces dernières décennies (degré de confiance élevé). Aux débuts de l’ère industrielle, l’homme a installé des marégraphes dans les ports d’Europe pour mesurer et Cette progression peut varier de plus ou moins 30% selon les enregistrer les variations du niveau de la mer. Il s’agissait régions du Monde. En Asie du Sud-Est par exemple, l’océan à l’origine de mesurer les variations liées aux marées. Ces monte très rapidement, jusqu’à 15 mm/an dans certaines enregistrements ont permis de calculer qu’au XXème siècle, zones. En revanche, il baisse près des côtes de l’Alaska. Ceci le niveau moyen de l’océan a augmenté de 17 cm en 100 s’explique par le fait que la chaleur de l’océan est redistribuée ans, à la vitesse moyenne de 1,4 mm par an. de manière non-homogène par la circulation océanique, entraînant une dilatation de l’eau variable selon les régions. Figure 2 : Élévation globale du niveau moyen de la mer de 1950 à 2100, comparé à la période 1986-2005. Source : IPCC, SROCC, 2019. SPM 3 LES CONSÉQUENCES tarctique sont maintenant la principale source d’élévation du niveau des mers. SUR LES SYSTÈMES Localement, notamment dans les deltas des grands fleuves, NATURELS le pompage par l’homme des eaux souterraines entraîne un affaissement du sol. Cette baisse du niveau du sol équi- vaut à une hausse relative du niveau de la mer. Cet effet Que constate-t-on aujourd’hui ? s’ajoute à la montée du niveau marin liée au réchauffement et explique en partie les grandes variations régionales. Depuis 1970, la montée du niveau de l’océan est princi- palement la conséquence des activités humaines. Cependant, dans ces régions de deltas, il est probable que l’effet des phénomènes de vagues de tempête soit Le rapport du GIEC sur l’océan et la cryosphère, paru le supérieur à celui de la montée du niveau marin. 25 septembre 2019, montre une confiance très forte sur le fait que l’élévation du niveau de la mer s’est accélérée dans les dernières décennies en raison de l’augmentation Et dans le futur ? de l’arrivée d’eau par la fonte des glaces continentales. Les Figure 1 : Élévation du niveau de la mer entre 1993 et 2015. Source : ESA La montée du niveau de l’océan est un phénomène glaciers et les calottes polaires du Groenland et de l’An- irréversible à l’échelle des siècles à venir et au-delà. 18 19
L’inertie du système et la faible vitesse des transports de chaleur font que la chaleur supplémentaire déjà émise 4 LES CONSÉQUENCES sont particulièrement menacées, ainsi que les territoires dont les frontières vont être amenées à être modifiées en 5 COMMENT FAIRE par les activités humaines entraînera une hausse durable et à long terme du niveau de la mer, probablement de SUR LES COMMUNAUTÉS raison de la montée des eaux. FACE À LA MONTÉE plusieurs mètres à l’échelle du millénaire. HUMAINES ET Bientôt, ses effets seront beaucoup plus forts, particuliè- rement sur les populations les plus vulnérables. Il est très DU NIVEAU MARIN ? Les modèles convergent sur le fait que dans un contexte de fortes émissions de gaz à effet de serre, l’Antarctique SUR L’ÉCONOMIE probable que les effets de facteurs locaux qui ne sont pas liés au climat, comme l’extension des habitations, la dégra- L’atténuation : réduire le problème à la source, en limitant va probablement contribuer pour plusieurs dizaines de dation des environnements côtiers ou les pollutions, vont le réchauffement climatique L’élévation du niveau de la mer est une préoccupa- centimètres à l’élévation du niveau marin d’ici la fin du tion majeure pour les zones côtières où vit 27% de la jouer un rôle essentiel dans la vulnérabilité des populations XXIème siècle. Les nouvelles prédictions, qui tiennent face à la montée du niveau de la mer. La montée du niveau marin d’ici la fin du siècle va dépendre population mondiale et où se trouvent plus de la moitié compte de cet effet, permettent d’envisager une aug- fortement des émissions de gaz à effet de serre. De fortes des mégapoles du monde. Les îles et les côtes basses mentation d’ici 2100 de 29 à 59 cm si les émissions de Certains milieux sont extrêmement exposés et vulnérables émissions vont accélérer la fonte de l’Antarctique (degré présentent un risque élevé d’impacts liés au changement gaz à effet de serre sont très fortement réduites, et de au changement climatique et à la montée du niveau de la mer. de confiance élevé), très contributrice de l’élévation du climatique. En effet, les impacts de l’élévation du niveau 61 cm à 110 cm au rythme des émissions actuelles. La Il s’agit principalement de zones très peuplées et assez peu niveau des mers. Une réduction drastique des émissions des mers sont de plus en plus démontrés par différentes vitesse de montée des eaux pourrait alors approcher développées comme certaines petites îles, les deltas et réduirait nettement les risques, mais ne les éliminerait pas études. Ils peuvent concerner les écosystèmes eux-mêmes, les 19 mm/an en 2100, contre 3 mm/an actuellement. les milieux côtiers ruraux ; mais également de zones où les pour autant. Elle permettrait cependant d’avoir le temps les services rendus par ces écosystèmes à l’économie, populations dépendent fortement de services apportés de mettre en place des solutions d’adaptation plus variées. les infrastructures côtières, l’habitabilité de la région, les Au-delà de 2100, les prévisions d’augmentation du niveau moyens de subsistance des communautés et les valeurs par l’environnement (tourisme, pêche…), comme les récifs des mers sont très hasardeuses car les modèles actuels coralliens ou l’océan Arctique. Pour la première moitié de ce siècle, les différences selon culturelles et esthétiques. représentent encore mal les processus physiques du les scénarios d’émissions restent faibles. Mais elles risquent Cependant, attribuer les impacts observés localement comportement des calottes polaires. En particulier, les Les effets de l’élévation du niveau de la mer vont s’y in- d’augmenter ensuite de façon importante. uniquement à la montée du niveau de la mer reste diffi- phénomènes d’effondrement des plateformes de glace cile en raison de l’influence combinée d’autres facteurs. tensifier dans le futur. Les villes et mégacités côtières très sont très difficiles à prévoir et peuvent avoir un “effet développées et densément peuplées vont aussi devoir faire L’adaptation : ajuster les aménagements et les popu- L’augmentation de la population, la disparition des habitats de seuil” sur le comportement de la calotte entière. face à des risques croissants liés à la montée des eaux. lations aux nouveaux risques entraînés par la montée et la dégradation de l’environnement due au développe- du niveau marin ment et à la pollution jouent un rôle prépondérant dans Au niveau des deltas, l’augmentation du niveau prévue la vulnérabilité des communautés côtières. Il est probable que cette montée du niveau marin en- montre qu’il est essentiel de prendre en compte les gendre un monde divisé : d’un côté des zones riches et Il existe toute une variété de méthodes pour s’adapter phénomènes locaux, comme les vagues et l’affaisse- très peuplées qui auront réussi à se protéger derrière des aux risques liés à la montée des eaux, de l’ingénierie clas- De plus, le développement durable est mis en péril par ment du terrain, pour pouvoir prévoir les impacts du barrages adaptés et coûteux ; de l’autre côté des zones sique (construction de digues, surélévation de bâtiments, les effets de plus en plus importants des changements niveau de la mer. pauvres, affrontant les effets de la montée de l’eau ou de- reconstitution de plages…) à l’adaptation basée sur les climatiques sur l’océan. Les populations vivant sur les côtes vant abandonner de vastes territoires conquis par la mer. écosystèmes (aménagement de plaines d’inondation, entretien de protections naturelles…). La combinaison entre montée des eaux et changements concernant les cyclones accentue les risques. En effet, il Pour être plus efficace, l’adaptation des infrastructures est probable que dans le futur la proportion de cyclones devra être accompagnée de mesures d’adaptation sociale, tropicaux les plus forts (intensité 4 et 5) augmente, ainsi comme le développement de systèmes d’alerte, la gestion que la quantité de précipitations associées. des urgences, le déplacement de zones d’habitations ou Il est moins sûr en revanche que le nombre total de cy- d’activité économique, voire l’abandon de territoires entiers. clones augmente (degré de confiance moyen). Les effets Toutefois, les déplacements, les migrations et les déloca- combinés de la montée du niveau marin et des cyclones les lisations, s’ils peuvent avoir des effets à la fois positifs et plus forts pourraient entraîner des submersions côtières négatifs sur ceux qui se retirent, en ont également sur les extrêmement importantes (degré de confiance élevé). communautés qui les reçoivent. Quels que soient les scénarios d’émissions de gaz à effet de serre, ces submersions deviendront communes en 2100 Ces efforts d’aménagement et de protection permettront (degré de confiance élevé). de réduire les risques à court et moyen terme, et de donner plus de temps pour effectuer des choix sociaux Les villes côtières et les îles seront spécifiquement tou- et économiques permettant d’atténuer le réchauffement. chées dès 2050. Cependant, il existe une grande variabilité Mais il faut noter que les coûts et les avantages apportés régionale de ces épisodes de très hautes eaux, à la fois en par ces mesures risquent de ne pas être partagés équita- intensité et en fréquence. blement entre les populations, pouvant même aggraver Pour certaines régions, comme les îles du Pacifique et la l’exposition au risque de certaines. Pour éviter cela, les côte ouest de l’Amérique, ces épisodes historiquement efforts au niveau local doivent s’inscrire dans des efforts centennaux, deviendront statistiquement annuels en milieu plus généraux au niveau global. de siècle, et même mensuels d’ici 2100. 20 21
La circulation dite “de retournement” du CCA (qu’on peut observer sur la figure 1) L’OCÉAN AUSTRAL a plusieurs actions : Fiche 4 • Elle joue un rôle dans le climat via le EST SOUS PRESSION transfert de chaleur et de carbone avec l’atmosphère ; • Elle joue un rôle dans l’oxygénation des eaux puisqu’elle favorise le développement Nadia Améziane, Muséum national d’Histoire Naturelle d’éléments nutritifs dont une grande partie va alimenter une importante part de la L production primaire des autres océans ; es difficultés d’accès, dues notamment à des vents violents et à la présence de glace (icebergs, banquise), ont contribué au fait que l’océan Austral est resté longtemps mystérieux et inacces- • Elle impacte l’étendue et la concentration sible. de la glace de mer ; Ce n’est qu’en 2000 qu’il a été, baptisé officiellement « Océan Austral » par l’Organisation hydrogra- phique internationale (OHI). L’océan Austral recouvre 35 millions de km2 représentant environ 10% de • Elle exerce une influence sur la structure l’océan mondial. Véritable « puits de CO2 », cet océan en absorbe plusieurs milliards de tonnes chaque et la fonction des écosystèmes pélagiques année. Il est parcouru par le Courant Circumpolaire Antarctique (CCA) : le courant océanique le plus (dans la colonne d’eau) et benthiques (sur Figure 1 : la circulation océanique de l’océan Austral puissant, le plus important et le plus rapide au monde. Long de 20 000 km, large de 200 à 100 km et le fond) en déterminant l’habitat. Source: IPCC, SROCC, 2019. Chapitre 3ܹ pouvant atteindre des profondeurs allant jusqu’à 4000 m, il transporte 130 millions de m3 par seconde et a une vitesse de 0,9 à 3,7 km/h en surface. Contrairement aux autres océans qui sont définis comme des étendues d’eau limitées par des conti- 2 QUELLES SONT confiance élevé). Ce réchauffement résulte de la circulation de retournement nents, l’océan Austral est le seul à être défini comme une masse d’eau qui entoure un continent. Cet océan s’étend au sud du 60ème parallèle sud et sur toute la circonférence du globe. Du fait de sa LES CAUSES ? et du brassage de la partie supérieure de l’océan (degré de confiance élevé). position géographique l’océan Austral joue un rôle majeur dans la circulation océanique globale, dans En revanche, à l’intérieur du CCA, l’élévation de température la régulation du climat, dans la régulation du cycle du carbone et dans la concentration en CO2 de La température et le sel sont des moteurs de la circulation est principalement liée aux changements de flux air-mer. océanique australe (circulation thermohaline). Les vents l’atmosphère. La température de ses eaux varie de -1,8°C près du continent à 3.5°C plus au large. Les jouent également un rôle capital dans la mise en place de La salinité est le déterminant dominant de la densité de températures très basses favorisent la dissolution d’oxygène qui s’y trouve à des taux plus élevés que cette circulation. Les marées et/ou l’interaction avec les l’océan Austral et exerce un contrôle important sur la dans les autres océans. Ainsi, la courantologie est complexe dans l’océan Austral. reliefs sous-marins interviennent également dans la mise circulation, le brassage et la stratification des eaux. Les en place de la circulation océanique australe. L’ensemble changements dans la salinité sont induits par les apports de ces facteurs façonnent la circulation de retournement d’eaux douces rejetées dans l’océan et/ou par le relargage du CCA. du sel lors de la prise en glace de l’eau de mer. Les changements de salinité observés entre 1950 et 2010 1 LA CIRCULATION billons. Il forme une barrière physique peu perméable aux échanges thermiques entre les eaux chaudes plus au nord 3 LES CONSÉQUENCES indiquent un adoucissement persistant des eaux de surface sur l’ensemble de l’océan Austral (degré de confiance moyen). OCÉANIQUE AUSTRALE : et les eaux très froides de l’océan Austral. SUR LES SYSTÈMES Par ailleurs, la capacité de l’océan Austral à absorber le CO2 varie suivant les décennies. DE QUEL PHÉNOMÈNE Ce courant est la principale source de formation des eaux profondes de l’océan mondial et brasse les eaux de NATURELS Ces fluctuations sont liées aux changements de régimes de vent et de température. Actuellement, le puits de CO2 S’AGIT-IL ? trois océans Atlantique, Indien et Pacifique. Il absorbe les courants chauds et redistribue les eaux froides et denses Le réchauffement de l’océan Austral n’est pas homogène a tendance à augmenter. Au cours des dernières décennies, les vents d’ouest ont (chargées en sel). suivant les zones. Ainsi, il est important dans les 2 000 L’océan Austral est délimité au nord par un système de augmenté dans l’océan Austral. Cependant, rien n’indique premiers mètres de la tranche d’eau au niveau des latitudes fronts et courants majoritaires appelé « la convergence que cette augmentation ait modifié le transport du CCA comprises entre 40°S et 50°S. Antarctique », et au sud par le continent Antarctique. Cette dont la valeur moyenne annuelle semble être stable (degré En revanche, les eaux de surface situées au sud du CCA frontière nord est constituée du CCA, bordé au nord par de confiance moyen). ne se sont réchauffées en moyenne que de 0,02°C par le Front Subantarctique et au sud par le Front Polaire. Le décennie, la tendance globale de la température de CCA se déplace d’ouest en est. Ce n’est pas un courant De plus, l’exportation du volume d’eau de fond Antarctique surface de la mer étant de 0,08°C depuis 1950 (degré de uniforme, il est composé d’une série de fronts et de tour- vers les autres océans a diminué (degré de confiance moyen). 22 23
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